โดย Rachael Rettner เผยแพร่ 28 มีนาคม 2018 ภาพแสดงไมโครเกลีย (สีแดง) “กิน” ไซแนปส์ การฉายภาพสีเขียวที่เรียกว่า filopodia จะถูกส่งออกไปโดยไซแนปส์เพื่อสัมผัสกับเซลล์ microglia (เครดิตภาพ: L. Weinhard, EMBL โรม)
ถึงเวลาของว่างสําหรับเซลล์สมองของคุณ: ภาพใหม่แสดง “เซลล์ผู้ช่วย” ของสมองที่กัดแทะไซแนปส์การเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท
เซลล์ผู้ช่วยที่เรียกว่า microglia ให้การสนับสนุนเซลล์ประสาทของสมอง นักวิจัยได้เสนอว่า microglia
engulf และกิน synapses เป็นส่วนหนึ่งของวงจรสมองกระบวนการ “การตัดแต่งกิ่ง” ที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาสมอง แต่ไม่มีใครเคยเห็นกระบวนการนี้เกิดขึ้นจริง – จนถึงขณะนี้”นี่คือสิ่งที่นักประสาทวิทยาเพ้อฝันมาหลายปีแล้ว แต่ไม่มีใครเคยเห็น [มัน] มาก่อน” คอร์เนลิอุส กรอส นักวิทยาศาสตร์อาวุโสที่ห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยายุโรปในกรุงโรมซึ่งเป็นผู้นําการศึกษากล่าวในแถลงการณ์ “การค้นพบเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถเสนอกลไกสําหรับบทบาทของ microglia ในการเปลี่ยนแปลงและวิวัฒนาการของวงจรสมองในระหว่างการพัฒนา”
การได้รับภาพเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย มันต้องใช้เวลาห้าปีของการพัฒนาเทคโนโลยีตามที่นักวิจัย การศึกษาเซลล์สมองของเมาส์นักวิจัยได้ลองใช้ระบบการถ่ายภาพที่ล้ําสมัยสามระบบก่อนที่จะหาวิธีที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ภาพ ในที่สุดพวกเขาใช้การรวมกันของสองระบบการถ่ายภาพที่เรียกว่า “แสงสหสัมพันธ์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน” และ “กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงแผ่นแสง” ซึ่งหลังได้รับการพัฒนาที่สถาบันของพวกเขา [10 สิ่งที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับสมอง]
การศึกษาพบว่าประมาณครึ่งหนึ่งของเวลาที่ microglia สัมผัสกับไซแนปส์หัวไซแนปส์ส่งการคาดการณ์บาง ๆ ที่เรียกว่า “filopodia” เพื่อทักทาย microglia นักวิจัยกล่าว microglia อาจช่วยในการสร้าง “synapses คู่” ซึ่งในตอนท้ายของเซลล์ประสาทจะส่งสารสื่อประสาทไปยังเซลล์ประสาทสองเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงแทนที่จะเป็นหนึ่งเซลล์ นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งนี้อาจช่วยสนับสนุนการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพระหว่างเซลล์ประสาท
ขณะนี้นักวิจัยวางแผนที่จะศึกษาบทบาทของ microglia ในการพัฒนาสมองในช่วงวัยรุ่น
การศึกษาใหม่ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวานนี้ (26 มีนาคม) ในวารสาร การสื่อสารธรรมชาติ (เปิดในแท็บใหม่).
ปลายแหลมก็หดกลับเป็นลูกบอล ในที่สุด phagocytes ก็ลงมาเพื่อกลืนชิ้นส่วนเล็ก ๆ น้อย ๆ กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาประมาณสามชั่วโมง
รูปแบบในเหยื่อนักวิจัยสงสัยว่านี่เป็นความบังเอิญหรือเป็นกระบวนการที่พบได้ทั่วไปในเซลล์หลายประเภทนักวิจัยจึงเปลี่ยนกล้องจุลทรรศน์ของพวกเขาไปยังเซลล์ที่ซับซ้อนอีกเซลล์หนึ่งซึ่งเป็นเซลล์ประสาทที่รอดชีวิตจากพยาธิตัวกลมตัวผู้เท่านั้นและดูความตายที่แผ่ออกไป แน่นอนว่าเซลล์ประสาทตายและสลายตัวไปในชุดของขั้นตอนแยกกันเช่นเดียวกับเซลล์หางแหลม
”เนื่องจากเราเห็นปรากฏการณ์นี้ในเซลล์สองประเภทที่แตกต่างกันซึ่งมีรูปร่างที่ซับซ้อน จึงเป็นไปได้ว่าเหตุการณ์การตายที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นในสัตว์หลายชนิด และบางทีอาจเป็นโรคของมนุษย์ด้วยซ้ํา” Shai Shaham ผู้เขียนร่วมของการศึกษา หัวหน้าห้องปฏิบัติการพันธุศาสตร์พัฒนาการของมหาวิทยาลัยร็อคกี้เฟลเลอร์กล่าวในแถลงการณ์
การศึกษากระบวนการนี้ทําให้ชาฮัมและทีมของเขาสามารถระบุโปรตีนเฉพาะที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนเฉพาะของการกําจัดศพของเซลล์ ตัวอย่างเช่น โปรตีนที่เรียกว่า EFF-1 ดูเหมือนจะมีความสําคัญในการทําความสะอาดศพโดยอนุญาตให้ phagocytes ปิดผนึกเศษเซลล์ที่ตายแล้วภายใน pseudopods ที่ล้อมรอบหรือแขนชั่วคราว ทําให้พวกมันสามารถพันผ้าพันคอชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็ว
การกลายพันธุ์ในโปรตีนนี้ส่งผลให้เกิดการสลายที่เป็นอันตรายของการทําความสะอาดเซลล์ที่ตายแล้วนักวิจัยเขียน การตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการเหล่านี้สามารถช่วยให้นักวิจัยระบุสถานที่และสาเหตุที่ phagocytosis พังทลายลงในมนุษย์
”มีหลายสิ่งที่เราไม่เข้าใจเกี่ยวกับกระบวนการตายที่น่าทึ่งนี้” ชาแฮมกล่าว “และเราร้อนแรงบนเส้นทางของผู้เล่นเพิ่มเติม”
เผยแพร่ครั้งแรกใน วิทยาศาสตร์สด.
แบรนดอน สเป็คเตอร์
